解答欄
解説
二体の間で発生する摩擦の問題となります。
それぞれの運動方程式をしっかりと立てましょう。
前半の問題では二体間の摩擦は静止摩擦であるため、摩擦力を$f$とおきます。
$y$方向の力のつり合いは単純であるため、そこから二つの垂直抗力を求めます。
直観的にも$mg$と$(m+M)g$で正しそうですね。
(1)だけなら1体問題としても解けます。
その後は、摩擦力をもとめ、静止条件を計算するだけとなります。
後半の問題は二体間の摩擦が動摩擦となるため、最初から摩擦力は$μN_1$とおいてしまいましょう。
物体と台の加速度がそれぞれ異なるのにも留意します。
それぞれの加速度を計算したら、v-tグラフを描けるのであとは面積部分が移動距離の差になります。
(6)ではギリギリ端にいける条件を考えることによって、最低限必要な初速度を求めることができます。
